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怎样读温熵图? 可逆卡诺循环的温熵图

2020-07-25知识10

卡诺循环和熵有什么关系 设想有两个热源,一个卡诺循环从第一个热源中抽取一定量的热Q',相应的温度为T和T',则:现在设想一个任意热机的循环,在系统中从N个热源中交换一系列的热Q1,Q2.QN,并有相应的温度T1,T2,.TN,设系统接受的热为正量,系统放出的热为负量,可以知道:如果循环向反方向运行,公式依然成立.求证,我们为有N个热源的卡诺循环中引入一个有任意温度T0的附加热源,如果从T0热源中,通过j次循环,向Tj热源输送热Qj,从定义绝对温度的式中可以得出,从T0热源通过j次循环输送的热为:现在我们考虑任意热机中N个卡诺循环中的一个循环,在循环过程结束时,在T1,.,TN个热源中,每个热源都没有纯热损失,因为热机抽取的每一份热都被循环过程弥补回来.所以结果是(i)热机作出一定量的功,(ii)从T0 热源中抽取总量为下式的热:如果这个热量是正值,这个过程就成为第二类永动机,这是违反热力学第二定律的,所以正如下式所列:只有当热机是可逆的时,式两边才能相等,上式自变量可以一直重复循环下去.要注意的是,我们用Tj 代表系统接触的温度,而不是系统本身的温度.如果循环不是可逆的,热量总是从高温向低温处流动.所以:这里T代表当系统和热源有热接触时系统的温度.然而,如果循环是可逆的,系统总是趋向平衡,所以。请问卡诺循环为什么可逆?一个循环过后系统对环境做了净功,系统和环境不是没有复原吗? 卡诺循环是理想化的准静态过程,准静态过程就是说变化的任何一小部分都是可以看成静态过程的。比如热传递,现实世界的热传递热量都是从高温物体传到低温物体,根据熵的热力学定义,总熵一定增加,但是准静态的热传递是在两个等温物体间进行的,按照熵的热力学定义,总熵不变。做功也是一样,现实世界的做功必然会导致物体的某一部分有加速度,但是准静态的做功不能使体系的任何一部分产生加速度,系统的任一部分都必须受力平衡,如果是气体做功的话,准静态就要求气体的压强温度均匀分布,这在现实世界是不可能达到的。总的来说,准静态过程是可逆的(比如等温间的热传递),总熵是不变的。从理论分析上来说,能够画在PVT图上的变化都是可逆的,因为压强温度分布不均的变化不可能画在PVT图上。朗肯循环与卡诺循环的区别与联系,详细点的 话说这东西工程热力学教材上都有详细讲解的,还特意在这问?我就大致讲讲吧。事实上朗肯循来环就是卡诺循环的改进版。卡诺循源环虽然是可逆循环,拥有最高的热效率,但它并不符合工程实际。如果将卡诺循环用于火电,利用水的相变确实可以实现定温吸放热,但两个绝热变温过程,在温熵百图中是完全在汽液混合区的,也就是说汽轮机工作时要承受大量液滴的冲击,用于升压的循环泵也需要去压缩汽液混合物。度这对这些器械都是非常有害的。所以要改造卡诺循环。在工质加热到饱和蒸汽后再进行一段时间的加热使它达到过知热,再送入汽轮机做功。同时凝汽器中将工质冷却到饱和水状态之后再进行少许升压预热,再送入锅炉。这样的循环就是朗肯循环,也是现在普遍道应用在火电站的热力循环。工程热力学教材上应该有两种循环的温熵图对比,就能更直观地了解。如何推导卡诺循环的效率公式 卡诺循环的效率ηc=1-T2/T1,由此可以看出,卡诺循环的效率只与两个热源的热力学温度有关,如果高温热源的温度T1愈高,低温热源的温度T2愈低,则卡诺循环的效率愈高。因为不能获得T1→的高温热源或T2=0K(-273℃)的低温热源,所以,卡诺循环的效率必定小于1。卡诺循环效率一致可以证明,以任何工作物质作卡诺循环,其效率都一致;还可以证明,所有实际循环的效率都低于同样条件下卡诺循环的效率,也就是说,如果高温热源和低温热源的温度确定之后卡诺循环的效率是在它们之间工作的一切热机的最高效率界限。因此,提高热机的效率,应努力提高高温热源的温度和降低低温热源的温度,低温热源通常是周围环境,降低环境的温度难度大、成本高,是不足取的办法。现代热电厂尽量提高水蒸气的温度,使用过热蒸汽推动汽轮机,正是基于这个道理。扩展资料:卡诺循环包括四个步骤:等温吸热,在这个过程中系统从高温热源中吸收热量;绝热膨胀,在这个过程中系统对环境作功,温度降低;等温放热,在这个过程中系统向环境中放出热量,体积压缩;绝热压缩,系统恢复原来状态,在等温压缩和绝热压缩过程中系统对环境作负功。卡诺循环可以想象为是工作于两个恒温热源之间的准静态。如何推导卡诺循环的效率公式 卡诺循环的效率ηc=1-T2/T1,由此可以看出,卡诺循环的效率只与两个热源的热力学温度有关,如果高温热源的温度T1愈高,低温热源的温度T2愈低,则卡诺循环的效率愈高。因为。

#绝热过程#可逆过程#卡诺循环

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